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科學研究帶你解鎖雨后泥土味的秘密
2020年04月22日 15:01:05
來源：化工儀器網 點擊量：8103
自谷雨節(jié)氣以來，杭城人民感受到了一場又一場春雨的“熱情”。無論是路邊的花草樹木還是田間地頭的農作物，亦或是聲聲啼叫的鳥兒都在慶祝這場春雨的盛會。大雨過后，天空開始放晴，放眼望去，天空澄澈如洗，花草樹木經過春雨的洗禮后顯得愈發(fā)的清新秀麗。此刻，我們除了能夠感受到春天的勃勃生機，還能夠聞到空氣中彌漫著的沁人心脾的泥土芬芳。可是，你知道這種泥土的氣味是如何產生的嗎？
【化工儀器網 時事熱點】自谷雨節(jié)氣以來，杭城人民感受到了一場又一場春雨的“熱情”。無論是路邊的花草樹木還是田間地頭的農作物，亦或是聲聲啼叫的鳥兒都在慶祝這場春雨的盛會。大雨過后，天空開始放晴，放眼望去，天空澄澈如洗，花草樹木經過春雨的洗禮后顯得愈發(fā)的清新秀麗。此刻，我們除了能夠感受到春天的勃勃生機，還能夠聞到空氣中彌漫著的沁人心脾的泥土芬芳。可是，你知道這種泥土的氣味是如何產生的嗎？
事實上，這種氣味并不是泥土本身帶有的味道。眾所周知，土壤是地球表面的一層疏松的物質，是地球植物賴以生存的根本。而一個地區(qū)土壤的類型依賴于當地的氣候和降雨、地形、水在本地區(qū)的運動、礦產成分和形成土壤的巖石碎片、棲息在土壤里的動物、生長在這里的植物、附近的人類活動等眾多因素。這些不同的因素使得每一種土壤都具有特殊的混合成分。不過大體上來看，土壤主要是由各種顆粒狀礦物質、有機物質、水分、空氣、微生物等組成。其中，微生物占比較高。據顯微鏡觀測，一克土壤里包含數億度個微生物，即便是在荒無人煙的沙漠，一克砂土中也有十萬多個微生物存在。正是這些不計其數的微生物向空氣中釋放出來的揮發(fā)性有機化合物(VOCs)構成了泥土的氣味。
科學研究發(fā)現，在土壤中生存的諸如跳蟲一類的小型動物能夠以土壤當中的放線菌和真菌為食，并且它們的觸角能夠捕捉到這些微生物釋放出來的土臭素和2-甲基異茨醇等揮發(fā)性有機化合物分子，進而確定這些微生物的具體位置。
然而，近期發(fā)表在《自然-微生物學》上的一項研究表明，雖然釋放出氣味的放線菌容易使自己的位置暴露，但是它同時也在利用這些跳蟲進行繁殖。
在研究過程中，研究人員利用氣相色譜分析了一種天藍色鏈霉菌產生的揮發(fā)性有機化合物。然后，他們觀察跳蟲對這些揮發(fā)性有機化合物的反應狀況，發(fā)現，不僅是土臭素，合成土臭素的一些中間產物和副產物也能引跳蟲觸角上的電生理反應。另外，研究人員還發(fā)現，天藍色鏈霉菌產生的揮發(fā)性有機化合物只對跳蟲產生生理反應，其他土壤中的小型動物對此則沒有明顯反應。
了解了鏈霉釋放的揮發(fā)性有機化合物對跳蟲的獨特吸引力，那么聰明的鏈霉菌又是如何借助于跳蟲進行繁殖的呢？據了解，鏈霉菌在進入繁殖期時會產生大量的子代孢子，這些孢子相當于植物的種子，是放線菌得以無限繁衍生息的根本所在，然而這些孢子不能自己運動。要想不斷擴張領地，提高孢子的存活幾率，鏈霉菌唯有借助于外部的力量。
好在大自然的萬千生物在千百萬年的歷史演化當中，早已進化出了各種有利于后代繁衍生息的方法。正如蒲公英的種子借助于風，大豆的種子借助于成熟豆莢的彈跳力，椰子的果實借助于海水的漂浮，眾多樹木的果實借助于動物皮毛的粘性及糞便一樣，鏈霉菌通過釋放揮發(fā)性有機化合物吸引跳蟲前來把自己吃掉。一方面，當被吸引的跳蟲前來覓食鏈霉菌時，其體表就已經在無意之中幫助了鏈霉菌孢子的擴散；另一方面，被吃掉的鏈霉菌其孢子仍然能夠在跳蟲腸道內存活，然后借助于跳蟲糞便終實現長途“旅行”的目的。當然，鏈霉菌除了能喂飽跳蟲肚子外，其產生的多種抗生素還能夠幫助跳蟲殺死體內的病原體。因此，對于跳蟲來說，鏈霉菌不失為一種“養(yǎng)生保健”的營養(yǎng)品了。
事實上，在大自然中，類似于跳蟲與鏈霉菌之間的互惠互利的共生關系普遍存在。這些生物彼此之間看似爭鋒相對、水火不容，實則合作共贏、共同進化，彼此之間的默契相處共同營造出了平衡運轉的自然生態(tài)系統(tǒng)。
今天迎來了一年一度的世界地球日，在此，小編希望大家都能夠關愛自然，守護我們共同的地球家園，切莫讓人類活動打破生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
資料來源參考：科技日報、百度百科
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